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- 2021-06-15 发布
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必修四 模块综合检测(A)
一、选择题
1、已知向量=(2,0),=(2,2),=(cos α,sin α),则与夹角的范围是( )
A. B.
C. D.
2、已知向量a=(2,1),a+b=(1,k),若a⊥b,则实数k等于( )
A. B.-2 C.-7 D.3
3、在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,则·等于( )
A.-16 B.-8 C.8 D.16
4、已知sin(π-α)=-2sin(+α),则sin αcos α等于( )
A. B.-
C.或- D.-
5、函数y=Asin(ωx+φ) (ω>0,|φ|<,x∈R)的部分图象如图所示,则函数表达式为( )
A.y=-4sin
B.y=4sin
C.y=-4sin
D.y=4sin
6、若|a|=2cos 15°,|b|=4sin 15°,a,b的夹角为30°,则a·b等于( )
A. B. C.2 D.
7、为得到函数y=cos(x+)的图象,只需将函数y=sin x的图象( )
A.向左平移个长度单位
B.向右平移个长度单位
C.向左平移个长度单位
D.向右平移个长度单位
8、在△ABC中,已知D是AB边上一点,若=2,=+λ,则λ等于( )
A. B. C.- D.-
9、若2α+β=π,则y=cos β-6sin α的最大值和最小值分别是( )
A.7,5 B.7,-
C.5,- D.7,-5
10、已知△ABC中,tan A=-,则cos A等于( )
A. B. C.- D.-
11、将函数f(x)=sin(ωx+φ)的图象向左平移个单位,若所得图象与原图象重合,则ω的值不可能等于( )
A.4 B.6 C.8 D.12
12、已知向量a=(sin(α+),1),b=(4,4cos α-),若a⊥b,则sin(α+)等于( )
A.- B.- C. D.
二、填空题
13、sin 2 010°=________.
14、已知向量a=(1-sin θ,1),b=(θ为锐角),且a∥b,则tan θ=________.
15、已知A(1,2),B(3,4),C(-2,2),D(-3,5),则向量在上的投影为________.
16、已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,-≤φ≤)的图象上的两个相邻的最高点和最低点的距离为2,且过点(2,-),则函数f(x)=________.
三、解答题
17、已知向量a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),|a-b|=.
(1)求cos(α-β)的值;
(2)若0<α<,-<β<0,且sin β=-,求sin α.
18、已知向量a=(sin x,),b=(cos x,-1).
(1)当a∥b时,求2cos2x-sin 2x的值;
(2)求f(x)=(a+b)·b在[-,0]上的最大值.
19、设向量a=(4cos α,sin α),b=(sin β,4cos β),c=(cos β,-4sin β).
(1)若a与b-2c垂直,求tan(α+β)的值;
(2)求|b+c|的最大值;
(3)若tan αtan β=16,求证:a∥b.
20、已知向量a=(sin θ,-2)与b=(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈(0,).
(1)求sin θ和cos θ的值;
(2)若5cos(θ-φ)=3cos φ,0<φ<,求cos φ的值.
21、已知函数f(x)=sin(π-ωx)cos ωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求函数g(x)在区间[0,]上的最小值.
22、已知函数f(x)=.
(1)求f(-π)的值;
(2)当x∈[0,)时,求g(x)=f(x)+sin 2x的最大值和最小值.
以下是答案
一、选择题
1、C [
建立如图所示的直角坐标系.
∵=(2,2),=(2,0),
=(cos α,sin α),
∴点A的轨迹是以C(2,2)为圆心,为半径的圆.
过原点O作此圆的切线,切点分别为M,N,连结CM、CN,如图所示,则向量与的夹角范围是∠MOB≤〈,〉≤∠NOB.
∵||=2,∴||=||=||,
知∠COM=∠CON=,但∠COB=.
∴∠MOB=,∠NOB=,故≤〈,〉≤.]
2、D [∵a=(2,1),a+b=(1,k).
∴b=(a+b)-a=(1,k)-(2,1)=(-1,k-1).
∵a⊥b.∴a·b=-2+k-1=0
∴k=3.]
3、D [·=(+)·=2+·=2+0=16.]
4、B [∵sin(π-α)=-2sin(+α)
∴sin α=-2cos α.∴tan α=-2.
∴sin αcos α====-.]
5、A [由图可知,A=4,且
,解得.
∴y=4sin(x-)=-4sin(x+).]
6、B [由cos 30°=得
==
∴a·b=,故选B.]
7、C [y=cos(x+)=sin(x++)=sin(x+),
∴只需将函数y=sin x的图象向左平移个长度单位,即可得函数y=cos(x+)的图象.]
8、A [由于=2,
得=+=+=+(-)=+,
结合=+λ,知λ=.]
9、D [∵β=π-2α,∴y=cos(π-2α)-6sin α
=-cos 2α-6sin α=2sin2α-1-6sin α
=2sin2α-6sin α-1=22-
当sin α=1时,ymin=-5;当sin α=-1时,ymax=7.]
10、D [∵cos2A+sin2A=1,且=-,
∴cos2A+(-cos A)2=1且cos A<0,
解得cos A=-.]
11、B [将f(x)=sin(ωx+φ)的图象向左平移个单位,若与原图象重合,则为函数f(x)的周期的整数倍,不妨设=k·(k∈Z),得ω=4k,即ω为4的倍数,故选项B不可能.]
12、B [a·b=4sin(α+)+4cos α-=2sin α+6cos α-=4sin(α+)-=0,
∴sin(α+)=.
∴sin(α+)=-sin(α+)=-,故选B.]
二、填空题
13、-
解析 sin 2010°=sin(5×360°+210°)=sin 210°=sin(180°+30°)=-sin 30°=-.
14、1
解析 ∵a∥b,∴(1-sin θ)(1+sin θ)-=0.
∴cos2θ=,
∵θ为锐角,∴cos θ=,
∴θ=,∴tan θ=1.
15、
解析 =(2,2),=(-1,3).
∴在上的投影||cos〈,〉====.
16、sin(+)
解析 据已知两个相邻最高及最低点距离为2,可得=2,解得T=4,故ω==,即f(x)=sin(+φ),又函数图象过点(2,-),故f(x)=sin(π+φ)=-sin φ=-,又-≤φ≤,解得φ=,故f(x)=sin(+).
三、解答题
17、解 (1)∵|a|=1,|b|=1,
|a-b|2=|a|2-2a·b+|b|2=|a|2+|b|2-2(cos αcos β+sin αsin β)=1+1-2cos(α-β),
|a-b|2=()2=,
∴2-2cos(α-β)=得cos(α-β)=.
(2)∵-<β<0<α<,∴0<α-β<π.
由cos(α-β)=得sin(α-β)=,
由sin β=-得cos β=.
∴sin α=sin[(α-β)+β]=sin(α-β)cos β+cos(α-β)sin β=×+×(-)=.
18、解 (1)∵a∥b,∴cos x+sin x=0,
∴tan x=-,
2cos2x-sin 2x===.
(2)f(x)=(a+b)·b=sin(2x+).
∵-≤x≤0,∴-≤2x+≤,
∴-1≤sin(2x+)≤,
∴-≤f(x)≤,
∴f(x)max=.
19、(1)解 因为a与b-2c垂直,
所以a·(b-2c)=4cos αsin β-8cos αcos β+4sin αcos β+8sin αsin β=4sin(α+β)-8cos(α+β)=0,
因此tan(α+β)=2.
(2)解 由b+c=(sin β+cos β,4cos β-4sin β),得
|b+c|==≤4.
又当β=-时,等号成立,
所以|b+c|的最大值为4.
(3)证明 由tan αtan β=16得=,所以a∥b.
20、解 (1)∵a·b=0,∴a·b=sin θ-2cos θ=0,
即sin θ=2cos θ.又∵sin2θ+cos2θ=1,
∴4cos2θ+cos2θ=1,即cos2θ=,∴sin2θ=.
又θ∈(0,),∴sin θ=,cos θ=.
(2)∵5cos(θ-φ)=5(cos θcos φ+sin θsin φ)=cos φ+2sin φ=3cos φ,
∴cos φ=sin φ.
∴cos2φ=sin2φ=1-cos2φ,即cos2φ=.
又∵0<φ<,∴cos φ=.
21、解 (1)因为f(x)=sin(π-ωx)cos ωx+cos2ωx.
所以f(x)=sin ωxcos ωx+=sin 2ωx+cos 2ωx+=sin+.
由于ω>0,依题意得=π,所以ω=1.
(2)由(1)知f(x)=sin+,
所以g(x)=f(2x)=sin+.
当0≤x≤时,≤4x+≤,
所以≤sin≤1.
因此1≤g(x)≤.
故g(x)在区间上的最小值为1.
22、解 (1)f(x)===
==2cos 2x,
∴f(-)=2cos(-)=2cos =.
(2)g(x)=cos 2x+sin 2x=sin(2x+).
∵x∈[0,),∴2x+∈[,).
∴当x=时,g(x)max=,当x=0时,g(x)min=1.